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《浙江大学》 2005年
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分布反馈超短脉冲可调谐固态激光器研究

姚小科  
【摘要】:采用锁模技术或分布反馈结构的激光器都可以产生超短脉冲。目前超短脉冲激光器一般采用锁模技术,这类激光器往往结构复杂,所以价格昂贵,维护成本也非常高。若不加放大级其脉冲能量一般在nJ量级。另一方面,DFB染料激光器已能实现皮秒甚至飞秒超短脉冲输出,而且其输出能量可达到μJ量级。DFB激光器不需要腔镜,这是这种激光器最主要的特点,而且,其使用方便,维护成本低。采用不同的激光介质,不同的激光器结构,分析其输出功率,转换效率,控制单脉冲输出,激光器全固化等都是关于DFB激光器常见的研究内容。 本论文首先介绍了分布反馈激光器和超短脉冲激光器的发展应用状况和前景,由此提出了本研究课题的意义。而后,阐述了分布反馈激光器的基本理论和产生超短脉冲输出的增益耦合DFB激光器理论。基于以上理论基础,针对由外界泵浦光在增益介质中干涉形成动态增益光栅的DFB固态激光器,进行了泵浦结构的创新并通过数值模拟得到其特性。我们使用新型分步合成方法制备的,以VTES为先驱体的P567掺杂固态激光染料样品,进行了DFB激光特性研究工作。 由于每种激光介质都有特定的光谱特性,导致很多分布反馈激光器需要工作在二级布拉格条件,从而大大增加了激光阈值,并且输出激光不稳定性增大。针对上述问题,本论文设计出了使激光介质适合一级布拉格条件的DFB激光器泵浦结构。并对于P567固态染料和钛蓝宝石两种激光介质,分别作了具体设计。通过对速率方程的计算机数值模拟获得了脉冲泵浦条件下,两种DFB激光器的时域输出特性以及参数改变对激光器特性的影响。对于P567固态染料和钛宝石,分别有能量为2.43μJ∥和2.64mJ的皮秒单脉冲输出。在DFB激光特性实验中,我们采用二级布拉格条件,分别设计了光栅分光式P567固态染料DFB激光器实验和镜反射分光DFB激光器实验。我们对实验结果进行了较为详尽的分析,作为进一步研究工作的参考。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN248

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